Основные виды поляризации

При пропускании тока через границу электрод-электролит происходит изменение скоростей окисления, восстановления, изменяется строение ДЭС, приводящее к изменению значения электродного потенциала.

Отклонение потенциала под током от равновесного значения называется перенапряжением или поляризацией h = E_i- Е_р. Различают катодную h_к, анодную h_а поляризации, которые, в частности, определяют по поляризационным кривым в координатах i-E либо i-h (рис.2.1).

Изучение кинетики электродных процессов и состоит в установлении зависимости потенциала электрода Е_i либо его поляризации h от плотности тока.

Рис.2.1.Вид поляризационных кривых в координатах E-i, h-I

Особенностью электрохимических реакций является то, что они являются гетерогенными (протекают на границе раздела фаз) и многостадийными (включают перенос зарядов - акт разряда-ионизации, диффузию исходных веществ и продуктов реакции, их возможную адсорбцию, образование новой фазы и т.д.).

Например, в электродной реакции 2Н⁺ + 2е = Н₂ можно выделить следующие последовательные стадии:

1. Разряд иона Н⁺ из плотной части двойного электрического слоя, где может произойти перескок электронов с поверхности электрода на ион, с образованием адсорбированных атомов водорода;

П. Диффузия ионов Н⁺ из объема электролита к плотной части ДЭС;

Ш. Рекомбинация адсорбированных атомов, образование газообразного водорода, удаление его с поверхности электрода.

Суммарная скорость процесса определяется самой медленной (лимитирующей) стадией. В зависимости от ее природы различают поляризации электрохимическую (лимитирующей является первая стадия), концентрационную (лимитирует вторая стадия), фазовую (лимитирующей является третья стадия).